Sr Examen

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(x*tgx)/(1-cos^2x+tgx^2)

Derivada de (x*tgx)/(1-cos^2x+tgx^2)

Función f() - derivada -er orden en el punto
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       x*tan(x)      
---------------------
       2         2   
1 - cos (x) + tan (x)
$$\frac{x \tan{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) + \tan^{2}{\left(x \right)}}$$
(x*tan(x))/(1 - cos(x)^2 + tan(x)^2)
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    y .

    Para calcular :

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ; calculamos :

      1. Según el principio, aplicamos: tenemos

      ; calculamos :

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

        y .

        Para calcular :

        1. La derivada del seno es igual al coseno:

        Para calcular :

        1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      Como resultado de:

    Para calcular :

    1. diferenciamos miembro por miembro:

      1. La derivada de una constante es igual a cero.

      2. Sustituimos .

      3. Según el principio, aplicamos: tenemos

      4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      5. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

        1. Sustituimos .

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

          1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        Entonces, como resultado:

      Como resultado de:

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
  /       2   \              /  /         2   \                         \       
x*\1 + tan (x)/ + tan(x)   x*\- \2 + 2*tan (x)/*tan(x) - 2*cos(x)*sin(x)/*tan(x)
------------------------ + -----------------------------------------------------
        2         2                                              2              
 1 - cos (x) + tan (x)                    /       2         2   \               
                                          \1 - cos (x) + tan (x)/               
$$\frac{x \left(- \left(2 \tan^{2}{\left(x \right)} + 2\right) \tan{\left(x \right)} - 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \tan{\left(x \right)}}{\left(\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) + \tan^{2}{\left(x \right)}\right)^{2}} + \frac{x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + \tan{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) + \tan^{2}{\left(x \right)}}$$
Segunda derivada [src]
  /                                                                                                               /                                                                             2                          \       \
  |                                                                                                               |             2                         //       2   \                       \                           |       |
  |                                                                                                               |/       2   \       2         2      4*\\1 + tan (x)/*tan(x) + cos(x)*sin(x)/         2    /       2   \|       |
  |                                                                                                             x*|\1 + tan (x)/  + cos (x) - sin (x) - ----------------------------------------- + 2*tan (x)*\1 + tan (x)/|*tan(x)|
  |                                         /  /       2   \         \ //       2   \                       \     |                                                      2         2                                       |       |
  |       2        /       2   \          2*\x*\1 + tan (x)/ + tan(x)/*\\1 + tan (x)/*tan(x) + cos(x)*sin(x)/     \                                               1 + tan (x) - cos (x)                                    /       |
2*|1 + tan (x) + x*\1 + tan (x)/*tan(x) - ------------------------------------------------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
  |                                                                     2         2                                                                                   2         2                                                  |
  \                                                              1 + tan (x) - cos (x)                                                                         1 + tan (x) - cos (x)                                               /
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                              2         2                                                                                                           
                                                                                                       1 + tan (x) - cos (x)                                                                                                        
$$\frac{2 \left(x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \frac{x \left(- \frac{4 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{2}}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} - \sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \tan{\left(x \right)}}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} - \frac{2 \left(x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + \tan{\left(x \right)}\right) \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
Tercera derivada [src]
  /                                                                                                                                                                                                                                                                               /                                                                                                          3                                            /             2                                              \\       \
  |                                                                                                                                                              /                                                                             2                          \       |                                                       2            //       2   \                       \      //       2   \                       \ |/       2   \       2         2           2    /       2   \||       |
  |                                                                                                                                                              |             2                         //       2   \                       \                           |       |   3    /       2   \                     /       2   \           6*\\1 + tan (x)/*tan(x) + cos(x)*sin(x)/    3*\\1 + tan (x)/*tan(x) + cos(x)*sin(x)/*\\1 + tan (x)/  + cos (x) - sin (x) + 2*tan (x)*\1 + tan (x)//|       |
  |                                                                                                                                   /  /       2   \         \ |/       2   \       2         2      4*\\1 + tan (x)/*tan(x) + cos(x)*sin(x)/         2    /       2   \|   4*x*|tan (x)*\1 + tan (x)/ - cos(x)*sin(x) + 2*\1 + tan (x)/ *tan(x) + ----------------------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------|*tan(x)|
  |                                                                                                                                 3*\x*\1 + tan (x)/ + tan(x)/*|\1 + tan (x)/  + cos (x) - sin (x) - ----------------------------------------- + 2*tan (x)*\1 + tan (x)/|       |                                                                                                  2                                                           2         2                                            |       |
  |                                                 //       2   \                       \ /       2        /       2   \       \                                |                                                      2         2                                       |       |                                                                           /       2         2   \                                                     1 + tan (x) - cos (x)                                         |       |
  |/       2   \ /             /         2   \\   6*\\1 + tan (x)/*tan(x) + cos(x)*sin(x)/*\1 + tan (x) + x*\1 + tan (x)/*tan(x)/                                \                                               1 + tan (x) - cos (x)                                    /       \                                                                           \1 + tan (x) - cos (x)/                                                                                                                   /       |
2*|\1 + tan (x)/*\3*tan(x) + x*\1 + 3*tan (x)// - ------------------------------------------------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
  |                                                                                   2         2                                                                                                   2         2                                                                                                                                                                            2         2                                                                                                          |
  \                                                                            1 + tan (x) - cos (x)                                                                                         1 + tan (x) - cos (x)                                                                                                                                                                  1 + tan (x) - cos (x)                                                                                                       /
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                                                     2         2                                                                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                                                                              1 + tan (x) - cos (x)                                                                                                                                                                                                                                              
$$\frac{2 \left(- \frac{4 x \left(\frac{6 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{3}}{\left(- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} - \frac{3 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} - \sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \tan{\left(x \right)} + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{3}{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \tan{\left(x \right)}}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} - \frac{3 \left(x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + \tan{\left(x \right)}\right) \left(- \frac{4 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{2}}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} - \sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1} + \left(x \left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 3 \tan{\left(x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) - \frac{6 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \left(x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1}\right)}{- \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
Gráfico
Derivada de (x*tgx)/(1-cos^2x+tgx^2)